第四章维生素和辅酶

第四章维生素和辅酶第一页，共五十六页，编辑于2023年，星期五

维生素（vitamin）是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机化合物。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供给。已知绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分，在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时，引起维生素缺乏症。第一节维生素的发现和分类第二节脂溶性维生素第三节水溶性维生素第二页，共五十六页，编辑于2023年，星期五1894年荷兰人Ejkman用白米养鸡观察到脚气病现象，后来波兰人Funk从米糠中发现含氮化合物对此病颇有疗效，命名为vitamine，意为生命必须的胺。后来发现并非所有维生素都是胺，所以去掉词尾的e，成为Vitamin。第一节维生素的发现和分类一、维生素的发现第三页，共五十六页，编辑于2023年，星期五①种类多，低分子量有机化合物。大部分充当辅酶。二、维生素的特点②体内不能合成或合成量不足，必须由体外供给。③人体对其需要量甚少。④不是构成机体组织的成分，也不是体内的供能物质，是机体维持正常物质代谢和生理功能所必需的。⑤缺乏时可致缺乏症。第四页，共五十六页，编辑于2023年，星期五三、维生素分类按其溶解性可分为:脂溶性维生素:VA;VD;VE;VK水溶性维生素:VB族(B1;B2;B6;B12);VPP;VC;泛酸;生物素;叶酸等第五页，共五十六页，编辑于2023年，星期五共同特点：﹡均为非极性疏水的异戊二烯衍生物﹡不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂﹡在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收﹡吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输

第二节脂溶性维生素种类：VitA,VitD,VitE,VitK

第六页，共五十六页，编辑于2023年，星期五一、维生素A维生素A只存在于动物性食物中，包括A1和A2两种。A1即视黄醇，主要存在于咸水鱼的肝脏；A2即3-脱氢视黄醇，主要存在于淡水鱼肝脏。在高等植物和动物中普遍存在的β-胡萝卜素可转变为维生素A。维生素A1维生素A2第七页，共五十六页，编辑于2023年，星期五功能:

1、维生素A促进年幼动物生长，有助于动物生殖和泌乳。2、维持上皮组织的健康及正常视觉缺乏症：1、产生干眼病（眼结膜炎）2、发生夜盲症第八页，共五十六页，编辑于2023年，星期五棒状细胞细胞膜上视紫红质的电脑模拟图视紫红质（视黄醛+视蛋白）视黄醛911弱光视紫红质全反式视黄醛11-顺型视黄醛视蛋白暗处E2E1

醇脱氢酶E2视黄醛异构酶全反型维生素ANADH+E111-顺型维生素ANADH+E1视紫红质的合成、分解与视黄醛的关系第九页，共五十六页，编辑于2023年，星期五二、维生素D1、维生素D具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。已确知有4种，即维生素D2、D3、D4、D5，均为类固醇衍生物，其中D2和D3较为重要。2、功能：调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，从而促进钙化，使牙齿、骨骼发育正常。3、缺乏症：维生素D摄食不足，不能维持钙的平衡，儿童骨骼发育不良，产生佝偻病。孕妇和授乳妇人的脱钙作用严重时导致骨质疏松症，患者骨骼易折，牙齿易脱落。第十页，共五十六页，编辑于2023年，星期五4、过量机体只能从胆汁排出过多的维生素D，维生素D如摄食过量则会中毒。5、化学本质和性质种类：VitD2（麦角钙化醇）VitD3（胆钙化醇）﹡VitD2原：麦角固醇VitD3原：7-脱氢胆固醇

麦角固醇→VitD2胆固醇→7-脱氢胆固醇→VitD3﹡VitD3的活性形式：1,25-(OH)2-VitD3第十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期五维生素D

UV自发转变维生素D3肝肾1，25—二羟维生素D3前维生素D37—脱氢胆固醇25—羟维生素D3（胆钙化醇）VD3的生成维生素D2（麦角钙化醇）麦角固醇VD2的生成第十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期五三、维生素E维生素E又称生育酚或抗不育维生素，已知有8种，其中4种（α、β、γ、δ-生育酚）较为重要，α-生育酚的效价最高。动物组织的维生素E都是从食物中取得的。主要是一种抗氧化剂。缺乏症：

1、生殖系统的上皮细胞毁坏，雄性睾丸退化，不产生精子，雌性流产或胎儿被溶化吸收。2、肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常。3、血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。第十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期五四、维生素K

维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物。1929年发现。有K1、K2、K3三种，K1、K2为天然产物，K3为人工合成品。功能：是促进血液凝固，因此维生素K是促进肝脏合成凝血酶原的重要因素。缺乏症：动物缺乏维生素K，血凝时间延长。成人一般不易缺乏维生素K。第十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期五

种类化学本质功能

VA不饱和一元醇缺乏得干眼病、夜盲症VD类固醇衍生物与Ca、P代谢有关，佝偻病VE生育酚与生育有关，抗氧化VK奈醌衍生物促进血液凝固主要脂溶性维生素的主要功能第十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期五共同特点

﹡易溶于水，故易随尿液排出

﹡体内不易储存，必须经常从食物中摄取种类

B族维生素和维生素C

第三节水溶性维生素第十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期五硫胺素一、维生素B1维生素B1由一含S的噻唑环和一含NH2的嘧啶环组成，又称硫胺（素）（Thiamine）。（一）维生素B1组成第十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期五硫胺素+ATPMg2+硫胺素激酶TPP+AMP（二）硫胺素（维生素B1）在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶第十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（三）主要功能：1.以辅酶方式参加糖的分解代谢。TPP是脱羧酶、脱氢酶的辅酶。功能部位在噻唑环的C2上。生化功能：TPP作为丙酮酸或α-酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下，经脱羧、脱氢，生成乙酰-CoA进入三羧酸循环。整个反应中，除TPP外，还需要硫辛酸、CoASH、NAD+和FAD等多种辅酶参加第十九页，共五十六页，编辑于2023年，星期五功能——脱羧酶辅酶

将底物移入（出）脱羧酶的活性中心。+丙酮酸脱羧酶第二十页，共五十六页，编辑于2023年，星期五2.促进年幼动物的发育。维生素B1促进肠胃蠕动，增加消化液的分泌，因而能促进食欲。3.保护神经系统。促进糖代谢，为神经活动提供能量，又能抑制胆碱酯酶的活性。（四）缺乏症：1.脚气病2.中枢神经和肠胃患糖代谢失常第二十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期五二、维生素B2（核黄素）和黄素辅酶（一）维生素B2结构

核糖醇基异咯嗪基第二十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（三）生化作用

﹡生化作用：FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用

（二）体内活性形式为黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）VB2+ATP→FMN+ADPFMN+ATP→FAD+PPi第二十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期五VitB2黄素单核苷酸（FMN）AMP黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）ⅠⅡⅢ第二十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期五第二十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（四）功能FAD和FMN在脱氢酶催化的氧化-还原反应中，起着电子和质子的传递体作用15第二十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期五缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口腔发炎，口角血管增生，舌炎、角膜炎、皮炎等。维生素B2每人每天需要量：

儿童0.6mg，成人1.6mg。动物体内不能合成维生素B2。过量则排出。（六）分布

广泛存在于动、植物中。在酵母、肝肾、蛋黄、奶及大豆中含量丰富。（五）缺乏症第二十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（一）维生素B3（泛酸，遍多酸）结构

三、泛酸和辅酶Aα,γ-二羟-β,β-二甲基丁酸β-丙氨酸第二十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期五SHS-C-RO泛酸巯基乙胺ADP（3`，5`-ADP）辅酶A（二）体内活性形式为辅酶A（CoA）酰基载体蛋白（ACP）

第二十九页，共五十六页，编辑于2023年，星期五辅酶A的化学组成3`.5`-ADP3`5`巯基乙胺酰胺键磷酸酯键泛酸第三十页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（三）功能1、B3是CoA的组成成分，CoA是生物体内转酰基酶的辅酶（主要作为转乙酰基酶的辅酶），参与转酰基作用。对糖、脂、蛋白质代谢过程中的乙酰基转移有重要作用。2、成人每天需要量为5—10mg，一般膳食的泛酸含量丰富。未发现典型的缺乏症。第三十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期五﹡维生素PP包括：尼克酸(nicotinicacid)

尼克酰胺(nicotinamide),维生素B5的化学学名。（一）化学本质及性质四、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶ⅡNCOOHNCONH2

尼克酸

尼克酰胺维生素B5是吡啶的衍生物第三十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期五﹡体内活性形式：

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+），辅酶Ⅰ尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+），辅酶ⅡAMPNAD+:

R=HNADP+:R=PO2H2尼克酰胺核苷酸NAD(P)H+H+NAD(P)++2H尼克酰胺R第三十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（二）功能（1）以NAD+或NADP+形式作为脱氢酶的辅酶而起到递氢体的作用。NAD(P)++2H-2HNAD(P)H+H+（2）NAD+和NADP+是多种重要脱氢酶的辅酶能维持神经组织的健康。第三十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（三）缺乏症：膳食中长期缺乏维生素PP所引起的疾病为对称性皮炎，又叫赖皮病。在狗生黑舌病。Trp可转变为尼克酰胺，以玉米为主食易患缺乏症。（四）分布：广泛存在于自然界，以酵母、花生、谷类、豆类、肉类和动物肝中含量丰富。第三十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期五维生素B6又称吡哆素包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。NCH2OHCH2OHHOH3CNCH2OHCHOHOH3CNCH2OHCH2NH2HOH3C

吡哆醇

吡哆醛

吡哆胺五、维生素B6和磷酸吡哆醛（一）结构第三十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期五NCH2O—CHOHOH3CP（磷酸吡哆醛，PLP）吡哆醇吡哆醇氧化酶吡哆醛吡哆胺吡哆胺转氨酶ATPADP磷酸吡哆醇磷酸吡哆醇氧化酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺转氨酶磷酸吡哆胺ATPADP激酶ATPADP第三十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（二）功能：1、磷酸吡哆醛在氨基酸代谢中非常重要。作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消旋等。第三十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期五2、维生素B6作为辅酶参与脂类代谢。（三）缺乏症（四）食物来源酵母、肝、蛋黄、肉、鱼、谷物等丰富。肠道细菌可合成。极少第三十九页，共五十六页，编辑于2023年，星期五六、生物素1、生物素是羧化酶的辅酶，它本身就是一种B族维生素--VB72、功能：羧化酶的功能，是作为CO2的递体，在生物合成中起传递和固定CO2的作用。脲噻吩戊酸侧链第四十页，共五十六页，编辑于2023年，星期五3、缺乏症：人体一般不会发生生物素缺乏。人类缺少生物素可能导致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。4、分布：肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜和谷类中都含有。同时肠道细菌也能合成供人体需要第四十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期五叶酸七、叶酸和叶酸辅酶对氨基苯甲酸谷氨酸蝶呤1、叶酸的组成由蝶呤啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成第四十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期五四氢叶酸HH1052、四氢叶酸叶酸的5、6、7、8位置，在NADPH2存在下，可被还原成四氢叶酸（FH4或THFA）。四氢叶酸的N5和N10位可与多种一碳单位结合作为它们的载体。第四十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期五3、功能四氢叶酸是转一碳单位酶的辅酶。四氢叶酸作为一碳基团,如-CH3,-CH2-,-CHO等的载体，参与多种生物合成过程,尤其是嘌呤核苷酸的从头合成4、缺乏症：叶酸缺乏时，红细胞的发育受到影响，造成巨红细胞性贫血症。5、分布：肝、酵母、蔬菜中都含有。同时人肠道细菌也能合成，故一般不发生缺乏症。第四十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期五八、维生素B12和B12辅酶1、结构

B12的咕啉核心维生素B12分子中含有金属元素钴，又称钴胺素。第四十五页，共五十六页，编辑于2023年，星期五二甲基苯并咪唑核苷酸氨基异丙醇氰钴胺素cyanocobalamin第四十六页，共五十六页，编辑于2023年，星期五2、功能

5'-脱氧腺苷钴胺素是维生素B12在体内的主要存在形式，又称为B12辅酶。体内活性形式为

甲基钴胺素5-脱氧腺苷钴胺素第四十七页，共五十六页，编辑于2023年，星期五生化功能：（1）辅酶B12参与体内一碳基团的代谢，是传递甲基供体的辅酶（2）维生素B12对红细胞的成熟起重要作用，可能和维生素B12参与DNA和蛋白质的合成有关。（3）辅酶B12作为变位酶的辅酶参加一些异构化反应第四十八页，共五十六页，编辑于2023年，星期五HB12辅酶的功能

①分子内重排

②核苷酸还原成脱氧核苷酸（在某些细菌中）

甲基丙二酰辅酶A变位酶甲基丙二酰-CoA琥珀酰CoA第四十九页，共五十六页，编辑于2023年，星期五③甲基转移

第五十页，共五十六页，编辑于2023年，星期五3、缺乏症：①儿童及幼龄动物发育不良②消化道上皮组织细胞失常③造血器官功能失常，不能正常产生血红细胞，导致恶性贫血。4、分布：动物性食品，特别是肉类和肝中含量丰富，人和动物的肠道细菌都能合成，一般不会缺少。第五十一页，共五十六页，编辑于2023年，星期五九、硫辛酸（一）结构硫辛酸是一个含有二个SH基（还原态）或一个S-S（氧化态）的八碳羧酸。氧化型还原型第五十二页，共五十六页，编辑于2023年，星期五（二）生化作用硫辛酸主要通过与相关酶的Lys的-NH2与酶分子以酰胺键相连，起转酰基作用。硫辛酸主要作为酰基载体，参与糖代谢、脂肪酸代谢等。第五十三页，共五十六页，编辑于2023年，星期五[还原型][氧化型]十维生素C维生素C能防治坏血病，又称抗坏血酸.第五十四页，共五十六页，编辑于2023年，星期五3、抗体的合成：需要维生素C的参与4、解毒作用：重金属导致巯基酶失去活性产生中毒，维生素C使氧化型谷胱甘肽转化为还原型而解毒5、促进造血作用。生化功能：1、羟化作用：促进胶原蛋白的合成：参与体内类固醇激素、儿茶酚、五羟色胺等合成过程中芳香环的羟化作用。2、氧化还原作用：参与体内氧化还原反应：维生素C可脱H成为脱氢抗坏血酸，并参加多种生物氧化反应。缺乏症：缺乏时造成坏血病。毛细血管易出血。齿、骨发育不全或退化第五十五页，共五